Novas descobertas em embriões sintéticos, sem espermatozoides nem óvulos, podem levar a tratamentos de fertilidade

CNN , Madeline Holcombe
5 set, 15:04
Embrião sintético

Estudo publicado na revista Nature mostra avanços inéditos que poderão um dia ajudar famílias que esperam engravidar

Cientistas criaram embriões de ratos numa placa de laboratório, e isso poderá um dia ajudar famílias que esperam engravidar, avança um novo estudo. Após dez anos de investigação, os cientistas criaram um embrião sintético de rato que começou a formar órgãos sem esperma nem óvulo, de acordo com o estudo publicado quinta-feira na revista Nature. Tudo o que foi preciso foram células estaminais.

As células estaminais são células não especializadas que podem ser manipuladas para se tornarem células maduras com funções especiais.

"O nosso modelo de embrião de rato não só desenvolve um cérebro mas também um coração palpitante, todos os componentes que compõem o corpo", disse Magdalena Zernicka-Goetz, professora de desenvolvimento de mamíferos e biologia das células estaminais na Universidade de Cambridge, no Reino Unido.

"É mesmo inacreditável que tenhamos chegado até aqui”, qualifica. “Este tem sido o sonho da nossa comunidade há anos, e um grande foco do nosso trabalho durante uma década, e finalmente conseguimos fazê-lo".

O artigo é um avanço emocionante e aborda um desafio que os cientistas enfrentam ao estudar embriões de mamíferos no útero, explicou Marianne Bronner, professora de biologia no Instituto de Tecnologia da Califórnia em Pasadena (Caltech), nos EUA. Bronner não esteve envolvida no estudo.

"Eles desenvolvem-se fora da mãe e, portanto, podem ser facilmente visualizados através das fases críticas de desenvolvimento que anteriormente eram de difícil acesso", acrescentou Bronner.

Os investigadores esperam passar de embriões de rato para a criação de modelos de gravidez humana natural - muitos dos quais falham nas fases iniciais, disse Zernicka-Goetz.

Ao observar os embriões num laboratório em vez de num útero, os cientistas tiveram uma melhor visão do processo para aprender porque é que algumas gravidezes podem falhar e como evitá-lo, acrescentou ela.

Por enquanto, os investigadores só conseguiram acompanhar cerca de oito dias de desenvolvimento nos embriões sintéticos de rato, mas o processo está a melhorar, e eles já estão a aprender muito, disse o autor do estudo, Gianluca Amadei, um investigador pós-doutorando na Universidade de Cambridge. "Isto revela os requisitos fundamentais que têm de ser cumpridos para fazer a estrutura certa do embrião com os seus órgãos".

Para já, a investigação não se aplica aos seres humanos e "é necessário um elevado grau de melhoramento para que isto seja verdadeiramente útil", disse Benoit Bruneau, diretor do Instituto Gladstone de Doenças Cardiovasculares e investigador sénior do Gladstone Institutes. Bruneau não esteve envolvido no estudo.

Mas os investigadores veem utilizações importantes para o futuro. O processo pode ser usado imediatamente para testar novos medicamentos, disse Zernicka-Goetz. Mas a longo prazo, à medida que os cientistas passam de embriões sintéticos de rato para um modelo de embrião humano, também poderá ajudar a construir órgãos sintéticos para pessoas que necessitam de transplantes, acrescentou Zernicka-Goetz.

"Este é o primeiro exemplo de trabalho deste tipo", disse o autor do estudo David Glover, professor de biologia e engenharia biológica na Caltech.

Como eles conseguiram

No útero, um embrião precisa de três tipos de células estaminais para se formar: um torna-se o tecido corporal, outro o saco onde o embrião se desenvolve, e o terceiro a placenta que liga o progenitor e o feto, explica o estudo.

No laboratório de Zernicka-Goetz, os investigadores isolaram os três tipos de células estaminais dos embriões e cultivaram-nas num recipiente desenhado para juntar as células e encorajar o cruzamento entre elas.

Dia após dia, puderam ver o grupo de células formar-se numa estrutura cada vez mais complexa, disse ela.

Há considerações éticas e legais a tratar antes de passar para embriões sintéticos humanos, disse Zernicka-Goetz. E com a diferença de complexidade entre embriões de rato e embriões humanos, poderão passar décadas até que os investigadores possam fazer um processo semelhante para os modelos humanos, avisou Bronner.

Mas entretanto, a informação aprendida com os modelos de rato poderá ajudar a "corrigir tecidos e órgãos em falha", disse Zernicka-Goetz.

O mistério da vida humana

As primeiras semanas após a fertilização são constituídas por estas aquelas células estaminais diferentes que comunicam entre si, química e mecanicamente, para que o embrião possa crescer adequadamente, disse o estudo.

"Tantas gravidezes falham por esta altura, antes que a maioria das mulheres (se apercebam) que estão grávidas", disse Zernicka-Goetz, que é também professora de biologia e engenharia biológica na Caltech. "Este período é a base de tudo o resto que se segue na gravidez. Se correr mal, a gravidez falhará".

Mas nesta fase, um embrião criado através da fertilização in vitro já está implantado no progenitor, pelo que os cientistas têm visibilidade limitada nos processos por que está a passar, disse Zernicka-Goetz.

Eles foram capazes de desenvolver as bases de um cérebro - a primeira vez em modelos como este e um "Santo Graal para esta área", disse Glover.

"Este período da vida humana é tão misterioso que ser capaz de ver como acontece numa placa de laboratório - ter acesso a estas células estaminais individuais, compreender porque é que tantas gravidezes falham e como podemos ser capazes de impedir que isso aconteça - é muito especial", disse Zernicka-Goetz num comunicado de imprensa. "Analisámos o diálogo que tem de acontecer entre os diferentes tipos de células estaminais nessa altura - mostrámos como isso ocorre e como pode correr mal".

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